JPS5936956B2 - 接着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロックウール板、シラスボード、ガラス繊維ポ
ート等の建材あるいは不織布類等の製造時に特に好適に
使用し得る接着剤に関するものである。

従来、かかる建材類はロックウール、シラスバルーン等
の各種ポート用素材を接着剤と混練し、得られるスラリ
ーを枠に注入して成型したり、金網上で抄き上げて製造
される。

あるいは不織布等の場合は該方法以外に一たん該素材か
らウェブを製造し、それに接着剤を含浸させて乾燥する
方法が実施されている。しかして上記接着剤としてポリ
ビニルアルコール、デンプン、カルボキシメチルセルロ
ース等の水溶性高分子溶液やポリ酢酸ビニル系、ポリア
クリル酸エステル系の水性エマルジョンが多用されてい
るが、本発明者等が検討したところによれば、上記水性
の接着剤を使用する場合、成型体の乾燥時に蒸発する水
分と共に樹脂固形分が成型体の表面へ拡散・移動するた
め、接着剤の成分が表面層のみに個有し中心部では接着
作用が有効に働かず、その結果、成型体の圧縮強度、曲
げ強度等の機械的強度が充分に発揮されず、実用上問題
があることが明かとなつた。

本発明者等はかかる欠点の改善された接着剤としてポリ
（メタ）アクリルアミド系樹脂、グリオキザール、アル
カリ物質及び水からなる接着剤を先に特許出願した。

（特願５０−１１１５１０（特開昭５２−３５２２９号
公報））しかしかかる接着剤においては、接着剤を長期
間放置すると増粘やゲル化がおこり易く溶液が不安定な
ため、余分の接着剤を保存したり、抄造工程に於いて長
時間循環使用したり作り貯めをすることが実際上不可能
であるという新たな問題が生じた。

この理由はポリアクリルアミド系樹脂とグリオキザール
が均一に溶液状で混合されているので、ゲル化等がおこ
り易いからであると考えられる。しかるに本発明者等は
かかる問題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、（２）
ポリ（メタ）アクリルアミド系樹脂が０．５〜１０重量
％、（２）冷水難溶性で熱水易溶性の粉末状グリオキザ
ールが０．０１〜１０重量％、及び水からなり且つ系の
聞が１１以下である接着剤がかかる問題を解消すること
を見出し本発明を完成するに至つた。

本発明の接着剤はまず囚、（Ｂの各成分の組合せに特色
がある。

即ち（社）成分が０．５重量％以下では、接着力が弱く
なり、一方１０重量％以上では粘度変化が大となり実用
性がない。又、（２）成分が０．０１重量％以下ではゲ
ルの生成が困難となり、１０重量％以上では接着剤の乾
燥性が低下するという難点がある。次に本発明の特徴は
Ｑ３）成分として冷水難溶性で熱水易溶性の粉末状グリ
オキザールを使用することである。

かかるグリオキザールは冷水即ち室温〜３０℃以下程度
の水には少くとも数分間以内では実質上ほとんど溶解性
を示さず、６０℃以上程度の熱水に対して溶解するとい
う特殊な性質を有しているため本発明の接着剤はその調
製後の段階においては該粉末が系中に分散したスラリー
状態を保つており、ゲル化、増粘の恐れがほとんどなく
長期にわたつて良好な安定性を示すのである。そしてか
かる接着剤を用いて接着操作を行なう時は、接着時の加
熱、乾燥中に該粉末は水に溶解するため、直ちにゲル化
が始まり、強固な接着力を発揮するのである。更に本発
明の接着剤は上記の利点の他に、例えばロツクウール板
、ガラス繊維板等、その製造過程で白水を生じる様な建
材類を製造する場合の接着剤成分として特に有用性をも
つ。

即ち（８）成分としてグリオキザール水溶夜を用いる場
合は白水中にかなりのポリアクリルアミド、グリオキザ
ール等の有効成分が含まれているためこれを再使用する
ことが望ましいのであるが、ゲル化したり増粘したりす
る恐れがあつて長期にわたつて循環再使用することが不
可能であるのに対して、前記粉末状グリオキザールを使
用する場合には、白水中にグリオキザール成分が実質上
含まれないので、前述の如き障害が全くなく、白水を再
使用する時には必要量のグリオキザール等の各成分を追
加仕込みさえすれば良く、本発明の接着剤はかかる点で
も産業上極めて有用である。冷水難溶性で熱水易溶性の
粉末状グリオキザールはその製造条件によつて、その溶
解特性に多少の差はあるが、基本的には次の様な方法で
製造され、目的に応じて具体的な製造条件は適宜変更し
て差支えない。

１デンプン、セルロース、ポリビニルアルコール等の水
酸基含有水溶性高分子物質とグリオキザール水溶液を混
合し、更には必要に応じて少量の鉱酸の存在下で加熱、
ゲル化、乾燥してグリオキザールを上記高分子に担持さ
せる方法、あるいは更にこれを加熱処理する方法。

２シリカ、アルミナ、活性炭、活性白土、ゼオライト等
の多孔質担体にグリオキザールを担持、乾燥させたもの
あるいはこれを加熱処理する方法。

３グリオキザール水溶液を脱水、濃縮して餅状物を得、
これを粉末化する方法。

４グリオキザール水溶液に種晶を添加して結晶を析出さ
せる方法。

かかる方法で得られる粉末状グリオキザールはその粒径
が１０〜１００μ程度のものが水中に均一に分散すると
いう点で本発明では最も有利に用いられる。

更に本発明の接着剤はそのＰＨが１１以下好ましくは６
〜１０．５に限定することが必要である。

ポリ（メタ）アクリルアミド系樹脂と粉末状グリオキザ
ールを単に混合した場合、そのＰＨは５程度でありその
ままでも接着剤として無論使用可能であるが、接着力の
向上、あるいは接着速度の向上のためにはアルカリを添
加してそのＰＨを上記範囲に調整するのが特に好ましい
。ＰＨを調整するアルカリとしては水酸化ナトリウム、
水酸化カリウム、アルミン酸ソーダ、硅酸アルカリ塩、
水酸化リチウムの他各種アルカリ炭酸塩、有機弱酸塩等
の水溶性アルカリ物質あるいは水酸化マグネシウム、水
酸化バリウム、水酸化ストロンチウム、水酸化亜鉛、水
酸化カルシユーム等の水難溶性のアルカリ物質が使用出
来る。かかるアルカリの中でも特に水難溶性物質を用い
る場合、成型体の強度がより大きくなると共に、接着剤
スラリーが長期にわたつて安定であり、そのポツトライ
フの調整が容易であるという利点があるのでその使用が
特に好ましい。かかる難溶性のアルカリ物質としては酸
化マグネシウム、酸化バリウム、酸化亜鉛等、水中にお
いて容易にアルカリ物質に変化するものであれば、いず
れのものも使用可能である。水難溶性のアルカリ物質を
使用する場合その粒径は１〜１００μ程度の範囲から選
ぶのが適当である。（４）成分であるポリ（メタ）アク
リルアミド系樹脂としてはアクリルアミドあるいはメタ
アクリルアミドの単独重合体あるいはそれとアクリル酸
、メタアクリル酸、クロトン酸、マレイン酸等の不飽和
酸、それらのアルキルエステル、その他アクリロニトリ
ル、エチレン、プロピレン、イソブチレン、酢酸ビニル
、塩化ビニル、スチレン等との共重合体、及び該重合体
、共重合体の中和物、酸付加物、メチロール化物、ある
いは適当な四級化剤による四級化重合体等いずれも使用
可能である。更に本発明において水性の各種接着剤を併
用するとその接着力が非常に向上する。それは任意の量
用いられるが、特に好ましくはポリ（メタ）アクリルア
ミド１重量部（固形分）に対して水性接着剤が０．０５
〜１０重量部（固形分）である。この様な強力な接着作
用が得られる理由は本発明の接着剤は接着作用以外に拡
散抑制作用も有しているので、水性の接着剤を併用する
場合に、該水性接着剤は乾燥時における成型体表面への
移動が防止され内部に効率よく留まること小出来るから
と考えられる。かかる水性接着剤としてはポリビニルア
ルコール、デンプン、カルボキシメチルセルロース、メ
チルセルロース等の水溶性高分子水溶液やポリ酢酸ビニ
ル系、ポリアクリル酸メチル系、ポリアクリル酸エチル
系、エチレン一酢酸ビニル系、ポリ塩化ビニル系、エポ
キシ樹脂系等の水性エマルジヨンが挙げられる。

本発明の接着剤には更に必要とあれば顔料、フイラ一、
着色剤等公知の添加剤を適宜混合し得る。

上記の如き接着剤を用いて建材、ボード、不織布を製造
するに当つては、上記の素材と接着剤を混合、混練して
スラリー化し成型後、加熱、乾燥するか、適当な方法で
ウエブを作りそれに上記接着剤を含浸したり塗布した後
、加熱、乾燥すれば良い。乾燥時の温度は５０〜２００
℃程度が適当である。本発明の接着剤は主として石綿、
ロツクウール、ガラスウール、セラミツクフアイバ一等
の無機質繊維やパーライト、炭酸マグネシウム、ガラス
バルン、シラスバルーン、硅酸カルシウム等の無機微粉
末から建材、ボード、あるいは不織布等を製造する場合
に有用であるが、これら以外の任意の対象物に対しても
強力な接着力を有し、例えば木製品、紙製品、布製品、
プラスチツクス等の各種の製品同志あるいはそれらを組
合せた接着等にいずれも使用可能である。

次に実例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。

実例 １分子量１００万のポリアクリルアミドの濃度が
４．５重量％、グリオキザールの濃度が１．５重量％（
４０％グリオキザール水溶液１００部とポリビニルアル
コール５部との混合物を８０〜９５℃にて３時間加熱し
ゲル化させそれを乾燥、粉砕してグリオキザール担持率
８２％、粒径１０〜１００μの粉末）、水酸化マグネシ
ウム（粒径１〜５′ｔ）の濃度が１．０重量％になる如
く、上記三成分を水に混合し、接着剤スラリー液を調整
した。

該接着剤の安定性を第１表に示す。次に該接着剤５００
９と見掛け比重が０．２５のシラスバルーン１０００９
を混合し、型に注入し成型した。

１２０℃で４時間加熱乾燥しシラスバルーン成型体を得
た。

上記成型体の見掛け比重、圧縮強度を測定した。

それらの結果を第１表に示す。尚、対照例として前記実
例における接着剤に代えて、４．５重量％のポリアクリ
ルアミド水溶液（対照例１）、４．５重量％の上記ポリ
アクリルアミドと１．５重量％のグリオキザール（実例
１と同一の粉末）を含むスラリー液（対照例２）、４．
５重量％の上記ポリアクリルアミドと１．０重量％の水
酸化マグネシウムを含むスラリー液（対象例３）、４．
５重量％の上記ポリアクリルアミドと１．５重量％のグ
リオキザール（水溶′Ｗ．）、１．０重量％の水ガラス
を含む水溶液（対照例４）をそれぞれ接着剤として使用
した以外は実例１と同じ実験を行つた。

それらの結果も第１表に併記する。実例 ２〜４ 実例１における水酸化マグネシウムに代えて水酸化バリ
ウム（実例２）、水酸化ストロンチウム（実例３）、水
酸化亜鉛（実例４）を用いた以外は同例と同じ実験を行
つた。

成型体の圧縮強度はそれぞれ２１．５ｋ９／ＣＴｌｌ２
Ｏ．Ｏｋｇ／ＣｒｉＴ、２４．６ｋｇ／Ｃｄであつた。
又製造直後及び３日後の接着剤の粘度（センチポイズ）
は実例２が４９，８６、実例３が５３，８４、実例４が
４８，８３であつた。実例 ５アクリル酸を１０モル％
、アクリロニトリルを２０モル％共重合した変性ポリア
クリルアミド、グリオキザール（実例１と同一の粉末）
、ポリビニルアルコール、水酸化マグネシウムの濃度が
、それぞれ２．１重量％、０．７重量％、３．０重量％
、０．１重量％の接着剤を調製した。

（ＰＨは９．０であつた。）この接着剤にロツクウール
を混合し、抄上げて加圧脱水し含水率１００％、厚さ１
．５儂にしたのち２００℃で乾燥して成型体を得た。

成型体の見掛け比重は０．４１、曲げ強度は８０ｋ９／
Ｃ７ｌであつた。白水の粘度安定性を検討した所、抄造
直后は３０センチポイズであり、３ケ月后においても殆
んど変化が認められなかつた。

実例 ６ アクリル酸を１０モル％共重合した変性ポリアクリルア
ミド、グリオキザール（４０％グリオキザール水溶液を
濃度８２％まで脱水濃縮し、得られた餅状物を冷却固化
した粒径５０〜１００μの粉末）、水酸化マグネシウム
の濃度がそれぞれ１．２重量％、０．４重量％、０．１
重量％である接着剤スラリー液を調製した。

…は９．３０接着剤スラリーの粘度は製造直后が１０セ
ンチポイズ、１週間后でも２０センチポイズであつた。

かさ比重０．１、厚さ２ｃｒｎのガラス繊維板に該接着
剤を固形分濃度で５重量％になる如く含浸させ、次いで
９０℃で乾燥して成型体を得た。その結果、成型体の曲
げ強度は１８ｋｇ／Ｃｄであつた。

実例 ７ 実例５におけるポリビニルアルコールに代えてポリ酢酸
ビニルエマルジヨンを使用した以外は同例と同じ実験を
行つた。

接着剤の粘度は製造直後が２５センチポイズ、３日後が
３０センチポイズであつた。曲げ強度は７６．８１＜ｇ
／Ｃｒｌｉであつた。接着剤のＰＨは８．９であつた。
実例 ８ 実例５においてポリビニルアルコールの使用を省略した
以外は同例と同じ実験を行つた。

接着剤の粘度は製造直後が１３センチポイズ、３日後が
２０センチポイズであつた。又見掛け比重は０．４０、
曲げ強度は４０．５１＜９／Ｃ！ｉｌであつた。接着剤
の…は８．８であつた。実例 ９〜１０ 実例１における水酸化マグネシウムに代えて水酸化ナト
リウム（実例９）、水酸化カリウム（実例１０）を使用
し…を９．５に調整した以外は同例と同じ実験を行つた
。

成型体の強度は実例１とほとんど同じであつたが、接着
剤の粘度が、実例９では５５センチポイズ（製造直後）
、７０センチポイズ（１日８）、９５センチポイズ（３
日後）及び実例１０では５３センチポイズ（製造直後）
８０センチポイズ（１日後）、１０２センチポイズ（３
日後◆と実例１よりやや安定性が悪かつた。

対照例 ５ 実例１のポリアクリルアミド４．５重量％、粉末状グリ
オキザール１．５重量部からなり、水酸化ナトリウムを
添加して系のＰＨを１３にした接着剤を製造した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリ（メタ）アクリルアミド系樹脂が０．５〜１０
   重量％、冷水難溶性で熱水易溶性の粉末状グリオキザー
   ルが０．０１〜１０重量％、及び水からなり且つ系のｐ
   Ｈが１１以下である接着剤。